基于PLC及MCGS組態(tài)軟件的交通燈控制

1、-. z.摘要設(shè)計了路口交通燈監(jiān)控系統(tǒng)的控制方案,介紹了用PLC實現(xiàn)對交通燈運行控制的方法。采用組態(tài)軟件實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的上位機設(shè)計,在組態(tài)軟件中實時反映交通燈的運行狀態(tài),并能通過監(jiān)控畫面控制交通燈的信號, PLC控制系統(tǒng)和組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)進展實時數(shù)據(jù)交換。關(guān)鍵詞：PLC;MCGS組態(tài);交通燈-. z目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc340568967第一章緒論 PAGEREF _Toc340568967 h 1HYPERLINK l _Toc340568968第二章通燈系統(tǒng)控制要求 PAGEREF _Toc340568968 h 2HYPERLINK l _Toc

2、3405689692.1 交通燈系統(tǒng)控制要求 PAGEREF _Toc340568969 h 2HYPERLINK l _Toc3405689702.2 交通燈路況模擬圖 PAGEREF _Toc340568970 h 2HYPERLINK l _Toc340568971第三章交通燈系統(tǒng)控制設(shè)計 PAGEREF _Toc340568971 h 3HYPERLINK l _Toc3405689723.1可編程器件選擇 PAGEREF _Toc340568972 h 3HYPERLINK l _Toc3405689733.2 MCGS組態(tài)軟件 PAGEREF _Toc340568973 h 3 H

3、YPERLINK l _Toc340568974 3.3 I/O地址分配表 PAGEREF _Toc340568974 h 3HYPERLINK l _Toc3405689773.4交通燈系統(tǒng)控制PLC程序 PAGEREF _Toc340568977 h 4 HYPERLINK l _Toc340568978 3.5組態(tài)程序 PAGEREF _Toc340568978 h 5HYPERLINK l _Toc340568979第四章交通燈控制系統(tǒng)運行結(jié)果 PAGEREF _Toc340568979 h 6HYPERLINK l _Toc3405689804.1 進入運行界面 PAGEREF _T

4、oc340568980 h 6HYPERLINK l _Toc3405689814.2 啟動 PAGEREF _Toc340568981 h 6HYPERLINK l _Toc3405689824.3 實驗臺接線 PAGEREF _Toc340568982 h 7HYPERLINK l _Toc3405689834.4 控制 PAGEREF _Toc340568983 h 7HYPERLINK l _Toc3405689844.5 監(jiān)控 PAGEREF _Toc340568984 h 9HYPERLINK l _Toc340568985第五章完畢語 PAGEREF _Toc340568985

5、h 10-. z第一章 緒論隨著社會的開展，人們的消費水平不斷的提高，私人車輛不斷的增加。人多、車多道路少的道路交通狀況已經(jīng)很明顯了。所以采用有效的方法控制交通燈是勢在必行的。單片機也可以控制交通燈系統(tǒng)，由于單片機電子元件的可靠性沒有PLC可靠性高，容易出現(xiàn)系統(tǒng)的錯誤，從而產(chǎn)生一些不便，甚至事故，所以為保證交通的暢行，十字路口的交通燈的控制顯得尤為重要，不能有過失，在正常工作中，為了保證系統(tǒng)運行的可靠性一般選用PLC來控制交通燈。組態(tài)控制技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域逐漸興起，成為一種新型的軟件開發(fā)技術(shù)。只要利用組態(tài)軟件包中的工具，通過硬件組態(tài)、數(shù)據(jù)組態(tài)、畫面組態(tài)等工作即可完成所需應(yīng)用軟件的開發(fā)工作，可

6、以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、過程控制等功能。而當(dāng)前很多自動控制系統(tǒng)中，常常選用可編程序控制器(PLC)作為控制設(shè)備，用于數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)判別和輸出控制。在PLC 與計算機通訊的根底上，通過組態(tài)軟件可以對PLC的當(dāng)前工作狀態(tài)進展全方位的監(jiān)控，進一步對控制對象的工作過程進展全程模擬仿真，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。因其充分利用了計算機和PLC 的特點，實現(xiàn)了優(yōu)勢互補而得到廣泛應(yīng)用。本文利用計算機作為上位機，利用MCGS組態(tài)軟件作為程序開發(fā)平臺，下位機采用歐姆龍系列可編程序控制器，組成一個簡單實用的十字路口交通燈控制系統(tǒng)，以解決路口人行橫道中行人闖紅燈而引起的交通平安問題。第二章 通燈系統(tǒng)控制要求2.1交通

7、燈系統(tǒng)控制要求交通燈對我們?nèi)祟悂碚f是個必不可少的交通信號工具，它關(guān)系著我們的人身平安。尤其在大城市里，絕容不得有半點失誤。本文的控制要求如下：按啟動按鈕，交通燈開場工作，按停頓按鈕，交通燈停頓工作。系統(tǒng)啟動后，南北方向紅燈亮20S，同時東西方向綠燈亮15S,到15S 時東西方向綠燈開場閃亮3S 后熄滅，然后過渡到東西方向黃燈亮2S 后熄滅；之后東西方向紅燈亮，南北方向紅燈熄滅，南北方向綠燈亮。東西方向紅燈亮20S，在此同時南北方向綠燈亮15S，到15S 時南北方向綠燈開場閃亮，閃亮3S 后熄滅，然后過渡到南北方向黃燈亮2S 后熄滅；之后又回到南北方向紅燈亮，東西方向紅燈熄滅，東西方向綠燈亮的狀

8、態(tài)。兩個方向的綠燈閃亮間歇時間均為1S。兩個方向的信號燈，按上面的要求周而復(fù)始地進展工作。2.2 交通燈路況模擬圖圖1 交通燈狀況模擬圖第三章 交通燈系統(tǒng)控制設(shè)計3.1可編程器件選擇在眾多的PLC設(shè)備中，我們選用了西門子的S7-200型PLC。由于它價格低、體積小、可靠性高、運行速度快、性價比高等優(yōu)點，使它在各行各業(yè)中得到迅速開展。另外，我們學(xué)習(xí)的主要為西門子S7-200系列單片機。學(xué)校實驗室的設(shè)備也是在S7-200的根底上搭建而成的，因此，選擇更好的S7-200PLC。3.2 MCGS組態(tài)軟件MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Win

9、dows平臺的，用于快速構(gòu)造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)。包含MCGS組態(tài)環(huán)境和MCGS運行環(huán)境，為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和平安機制、流程控制、動畫顯示、曲線和報表輸出、企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)以及高性能、高可靠性、低本錢的嵌入系統(tǒng)等功能。MCGS組態(tài)軟件功能強大，操作簡單，易學(xué)易用。同時使用MCGS組態(tài)軟件能夠避開復(fù)雜的計算機軟、硬件問題，集中精力去解決工程問題本身，根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點，組態(tài)配置出高性能、高可靠性和高度專業(yè)化的工業(yè)控制監(jiān)控系統(tǒng)。3.3 I/O地址分配表圖2 I/O分配表圖3 I/O分配表3.4交通燈系統(tǒng)控

10、制PLC程序圖4 PLC程序3.5組態(tài)程序圖5 組態(tài)程序第四章 交通燈控制系統(tǒng)運行結(jié)果4.1 進入運行界面圖6 進入運行界面4.2 啟動圖7 啟動開場界面按下啟動按鈕后，啟動指示燈變綠，系統(tǒng)開場進入自動運行狀態(tài)，同時東西綠燈亮，南北紅燈亮。車運行。4.3 實驗臺接線圖8 實驗接線圖4.4 控制讓PC機與PLC進展通信，使用的是PLC的PPI協(xié)議，控制的目的是用組態(tài)軟件的程序控制PLC，進而使實驗臺的交通燈進展工作。實驗現(xiàn)象如下。 圖9 控制實驗圖4.5 監(jiān)控使用PLC編程軟件編寫PLC程序，下載到PLC的CPU，根據(jù)PLC程序運行交通燈，此時讓組態(tài)軟件程序清空，讓PLC程序控制組態(tài),來到達控制交通現(xiàn)場。圖10 監(jiān)控實驗圖第五章 完畢語根據(jù)交通燈控制系統(tǒng)的控制要求，利用組態(tài)技術(shù)及PLC構(gòu)成了簡單可靠的交通燈控制系統(tǒng)。通過RS232 數(shù)據(jù)線傳輸?shù)絇LC 運行正常。通過組態(tài)畫面能夠?qū)崟r的反映交通信號燈的工作狀態(tài)。利用工控組態(tài)軟